将 Surface 保存到位图并在 C# 中优化 DirectX 屏幕捕获答案

【问题标题】：Saving Surface to Bitmap and optimizing DirectX screen capture in C#将 Surface 保存到位图并在 C# 中优化 DirectX 屏幕捕获
【发布时间】：2012-03-26 17:36:45
【问题描述】：

经过一整天的测试，我想出了这段代码，它使用 DirectX (SlimDX) 捕获当前屏幕并将其保存到文件中：

Device d;

public DxScreenCapture()
{
    PresentParameters present_params = new PresentParameters();
    present_params.Windowed = true;
    present_params.SwapEffect = SwapEffect.Discard;
    d = new Device(new Direct3D(), 0, DeviceType.Hardware, IntPtr.Zero, CreateFlags.SoftwareVertexProcessing, present_params);
}

public Surface CaptureScreen()
{
    Surface s = Surface.CreateOffscreenPlain(d, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Width, Screen.PrimaryScreen.Bounds.Height, Format.A8R8G8B8, Pool.Scratch);
    d.GetFrontBufferData(0, s);
    return s;
}

然后我执行以下操作：

   DxScreenCapture sc = new DxScreenCapture();

..代码在这里

    private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
    {

        Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        // Begin timing
        stopwatch.Start();

        Surface s = sc.CaptureScreen();
        Surface.ToFile(s, @"c:\temp\test.png", ImageFileFormat.Png);

        s.Dispose();

        stopwatch.Stop();

        textBox1.Text = ("Elapsed:" + stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds);
    }

结果是：

0。当我不保存表面时： avg.经过时间：80-90ms

1.当我还将 Surface 保存到 BMP 文件时： 格式： ImageFileFormat.Bmp ，平均。经过时间：120ms，文件大小：7mb

2。当我还将 Surface 保存为 PNG 文件时：格式： ImageFileFormat.Png ，平均。耗时：800ms，文件大小：300kb

问题是：

1. 是否可以优化当前的图像捕获？根据这篇文章 - Directx 屏幕捕获应该比 GDI 更快。对我来说，GDI 通常需要 20 毫秒才能获得“位图”，而使用 DX 获得“冲浪”需要 80 毫秒（两者都没有保存）。

http://www.codeproject.com/Articles/274461/Very-fast-screen-capture-using-DirectX-in-Csharp

2a. 如何更快地将 Surface 保存为 PNG 图像格式？当我将表面保存到 7mb BMP 文件时，所花费的时间几乎比我将相同表面保存到 300kb PNG 文件时少了 6 倍。

2b. 是否可以将 Surface 直接保存到 Bitmap，这样我就不必创建临时文件了？

所以我不必执行以下操作：Surface -> 图像文件；图像文件打开 -> 位图；，但改为：表面 -> 位图

暂时就这些了。我很乐意接受任何提示，谢谢！

编辑：

刚刚解决了2b：

Bitmap bitmap = new Bitmap(SlimDX.Direct3D9.Surface.ToStream(s, SlimDX.Direct3D9.ImageFileFormat.Bmp));

编辑2：

Surface.ToFile(s, @"C:\temp\test.bmp", ImageFileFormat.Bmp);
Bitmap bitmap = new Bitmap(@"C:\temp\test.bmp");

比：

Bitmap bitmap = new Bitmap(SlimDX.Direct3D9.Surface.ToStream(s, SlimDX.Direct3D9.ImageFileFormat.Bmp));

100 毫秒！！！是的，我也不敢相信自己的眼睛；）我不喜欢创建临时文件的想法，但性能提升 50%（100-200ms 而不是 200-300+）是一件非常好的事情。

【问题讨论】：

我认为 png 的压缩速度可以超过 800 毫秒。如果您首先写入内存流，请尝试是否更快。

标签： c# image optimization save slimdx

【解决方案1】：

如果你不想使用 SlimDX 库你也可以试试

public Bitmap GimmeBitmap(Surface s)
{
    GraphicsStream gs = SurfaceLoader.SaveToStream(ImageFileFormat.Bmp, s);
    return new Bitmap(gs);
}

并为 .png 尝试相同的方法 - 我没有测试性能，但 它必须 比使用磁盘临时文件更快:)

至于第一个问题 - 尝试只创建一次表面，然后在每个屏幕截图上只放入设备的缓冲区数据并创建位图

d.GetFrontBufferData(0, s);
return new Bitmap(SurfaceLoader.SaveToStream(ImageFileFormat.Bmp, s));

这应该可以为您节省一些时间:)

【讨论】：

SlimDX 不能那样工作。我在“SurfaceLoader”中遇到大量错误（当前上下文中不存在名称“SurfaceLoader”）。我认为我与“托管 DirectX”库有关，.net 4 不支持该库，因此我无法添加参考。就像 C# VisualStudion 不知道“SurfaceLoader”和“GraphicsStream”是什么..
P.S.我已经安装了 DX SDK，但不幸的是 VS2010 中没有“托管 DX”参考。经过一番挖掘，我发现我们不再（2010 年 6 月 SDK+）可以使用 DX，只剩下 SlimDX（包装器）或 XNA（主要用于游戏开发）。
SurfaceLoader 不在 SlimDX 中，而是在本机 DirectX (Microsoft.DirectX.Direct3D.SurfaceLoader) 中，它适用于 .NET4... 如果您找不到托管代码的 dll，请查看“C: \Windows\Microsoft.NET\DirectX 用于托管代码”。

【解决方案2】：

如果性能确实是个问题，您应该考虑改用C++ 编写代码。因此，您不需要外部库，而是可以通过 Windows-API + DirectX 直接访问您显卡的后端-buffer。

访问后端（-video）缓冲区比从前端缓冲区读取要快得多。

为了优化性能（这也解决了您的问题 1），请使用多线程（请参阅 TPL 或 threading，具体取决于您的需要）。

这里是如何在 C++ CodeProject examples in C++ 中执行此操作的内幕。根据我的个人经验，DirectX 是迄今为止最快的。

这些步骤

1. reading backend-buffer into a bitmap to process the data
2. spawning new thread to repeat step 1 while previous thread is still busy

大约10-40ms（一起） - 在C++ 中实现（在 NVIDIA GeForce GTX 970M 上）并取决于硬件的当前工作负载

可能的中间课程

如果您想坚持使用 C# 但还需要性能，则为 .NET 编写一个 C++-dll（请参阅 .NET Programming with C++/CLI (Visual C++)）读取视频缓冲区并将数据返回到您的 C#-代码即可诀窍。

【讨论】：